覃愛蓮 韋清源 郭小紅 梁江 湯復躍*
(1.環(huán)江毛南族自治縣農(nóng)業(yè)技術(shù)中心推廣站,廣西 河池 547199;2.廣西農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所/國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系南寧綜合試驗站,廣西 南寧 530007)
“十三五”規(guī)劃以來,廣西大豆年種植面積維持在9.3萬公頃左右,年產(chǎn)量在15萬噸左右,其中夏大豆種植面積占總面積的2/3以上,以春玉米套種夏大豆種植模式為主,主要種植在河池、百色等桂西地區(qū),據(jù)廣西統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計,2016—2020年廣西大豆平均單產(chǎn)1857 kg/hm2[1-3],單產(chǎn)水平低。環(huán)江毛南族自治縣位于廣西壯族自治區(qū)西北部,紅水河上游,屬亞熱帶季風氣候區(qū),年平均氣溫20℃,年平均日照時數(shù)為1281.9 h,年降水量1370 mm,無霜期達330 d,常年大豆種植面積維持在660 hm2以上,占糧食種植面積的3.1%,年產(chǎn)量在0.09萬噸左右,單產(chǎn)和比較效益低導致群眾對大豆生產(chǎn)的積極性不高。因此,探析該地區(qū)大豆產(chǎn)量及其構(gòu)成因素,提出針對性的解決措施,對提高大豆產(chǎn)量具有重要意義。
大豆產(chǎn)量由種植密度、單株粒數(shù)、百粒重等因素構(gòu)成,不同生態(tài)區(qū)、種植模式和氣候條件是影響產(chǎn)量構(gòu)成的主要因素。[4-6]為了解環(huán)江毛南族自治縣春玉米套種夏大豆種植模式下,該縣夏大豆的生產(chǎn)情況,2018—2021年連續(xù)四年對該縣主要大豆生產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行抽樣調(diào)查,收集當?shù)刂髟云贩N和農(nóng)家種一般生產(chǎn)田產(chǎn)量相關(guān)數(shù)據(jù),對種植密度、株高、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重和單產(chǎn)進行數(shù)據(jù)分析,明確決定環(huán)江毛南族自治縣夏大豆產(chǎn)量的關(guān)鍵因素,為提高該地夏大豆單產(chǎn)水平提供科學理論依據(jù)。
環(huán)江毛南族自治縣夏大豆生產(chǎn)調(diào)研樣本來源見表1。2018—2021年對22個大豆生產(chǎn)田66個樣本進行抽樣調(diào)查,將環(huán)江夏大豆按育成品種和農(nóng)家種進行類型分組,2018年從環(huán)江毛南族自治縣夏大豆主要生產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)收集到15個樣本數(shù)據(jù),涉及4個農(nóng)家種;2019年收集到15個樣本數(shù)據(jù),涉及1個農(nóng)家種和3個育成品種;2020年收集到15個樣本數(shù)據(jù),涉及2個農(nóng)家種和1個育成品種;2021年收集到21個樣本數(shù)據(jù),涉及2個農(nóng)家種和3個育成品種。
表1 環(huán)江毛南族自治縣夏大豆生產(chǎn)調(diào)研樣本來源
地塊選擇取一般生產(chǎn)田進行測產(chǎn),杜絕有意識地選擇高產(chǎn)田或試驗田取樣,以保證數(shù)據(jù)的代表性和真實性。每個春玉米套種夏大豆地塊隨機取樣3點,每點2.0 m2,計算種植密度X1,調(diào)查株高X2、單株莢數(shù)X3、單株粒數(shù)X4、百粒重X5和單產(chǎn)X6。大豆產(chǎn)量實打?qū)嵤?,計算公式:單產(chǎn)(kg/hm2)=密度(plants/hm2)×單株粒數(shù)×百粒重(g)×10-5×0.85。
采用Excel 2016軟件進行數(shù)據(jù)整理分析; SPSS 21.0軟件進行逐步回歸。
環(huán)江毛南族自治縣夏大豆產(chǎn)量及相關(guān)性狀調(diào)查結(jié)果見表2。
表2 環(huán)江毛南族自治縣夏大豆產(chǎn)量及相關(guān)性狀調(diào)查結(jié)果
續(xù)表
由表1可知,在抽樣所涉及的樣本中,農(nóng)家種出現(xiàn)的頻率為59.10%,高于育成品種出現(xiàn)的頻率40.9%。從表2可知,夏大豆平均單產(chǎn)1781.1 kg/hm2,其中育成品種單產(chǎn)2139.1 kg/hm2,高于農(nóng)家種1526.0 kg/hm2,但變異幅度農(nóng)家種高于育成品種。說明環(huán)江夏大豆品種更新速度慢,是造成該地區(qū)產(chǎn)量低且變異幅度大的原因之一。育成品種平均種植密度、株高、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)高于本地農(nóng)家種,百粒重農(nóng)家種大于育成品種;從變異幅度看,環(huán)江夏大豆除百粒重外,其余變異系數(shù)較大,其中農(nóng)家種平均種植密度、株高、百粒重高于育成品種,單株莢數(shù)和單株粒數(shù)育成品種高于農(nóng)家種。
環(huán)江毛南族自治縣夏大豆各性狀的相關(guān)系數(shù)距陣見表3。大豆單產(chǎn)與單株莢數(shù)、單株粒數(shù)呈極顯著,單株莢數(shù)和單株粒數(shù)呈極顯著,相關(guān)系數(shù)達到0.967,表明環(huán)江夏大豆產(chǎn)量由單株莢數(shù)、單株粒數(shù)等多個性狀共同決定。單株莢數(shù)、單株粒數(shù)與種植密度呈極顯著負相關(guān),其余性狀間相關(guān)不顯著??梢姡瑔雾椫笜酥辽倥c其它1個或多個指標呈極顯著相關(guān),相關(guān)性或大或小,單項指標提供的信息發(fā)生重疊,因此不能完全通過相關(guān)系數(shù)判斷出各性狀對夏大豆產(chǎn)量的影響重要程度排序。
表3 環(huán)江毛南族自治縣夏大豆各性狀的相關(guān)系數(shù)距陣
將5個單項性狀指標作為自變量,產(chǎn)量作為因變量,運用逐步回歸分析法結(jié)合R、調(diào)整的R2,建立環(huán)江夏大豆產(chǎn)量回歸方程D=-2327.674+21.142X4+0.006X1+78.002X5(R=0.872,R2=0.760,調(diào)整R2=0.720,P=0.000),R為復相關(guān)系數(shù),它表示模型中所有自變量與因變量之間的線性回歸關(guān)系的密切程度大小,取值在0~1之間,R值越大說明線性回歸關(guān)系越密切;R2可決系數(shù)即是復相關(guān)系數(shù)的平方,我們需要重點關(guān)注的是調(diào)整的R2,調(diào)整的R2越大表明模型擬合效果得越好。
R=0.872,調(diào)整R2=0.720,表明該回歸方程擬合效果較好,因變量(大豆產(chǎn)量)的72.0%變異是由單株粒數(shù)、種植密度和百粒重多個自變量共同影響的結(jié)果,因為這3個自變量的單位不同,所以回歸系數(shù)的大小只能表明自變量與因變量在數(shù)量上的不同,并不能表示其在回歸方程中的重要性。需進一步計算標準化回歸系數(shù)來消除單位不同所帶來的影響。環(huán)江毛南族自治縣夏大豆產(chǎn)量逐步回歸分析見表4,環(huán)江毛南族自治縣春玉米套種夏大豆種植模式下夏大豆相關(guān)性狀的標準化回歸系數(shù)大小順序為:X4(單株粒數(shù))>X1(種植密度)>X5(百粒重),表明對環(huán)江毛南族自治縣夏大豆產(chǎn)量影響首要因素是單株粒數(shù),其次是種植密度,最后是百粒重。
表4 環(huán)江毛南族自治縣夏大豆產(chǎn)量逐步回歸分析
許多研究表明,用高產(chǎn)品種替代低產(chǎn)量品種可以提高50%以上的作物產(chǎn)量。[7-8]據(jù)廣西統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計,2016—2020年廣西大豆平均單產(chǎn)1857 kg/ hm2,本次針對環(huán)江毛南族自治縣夏大豆生產(chǎn)情況調(diào)查分析表明,環(huán)江大豆平均畝產(chǎn)1781.1 kg/ hm2,其中育成品種單產(chǎn)2139.1 kg/ hm2,農(nóng)家種1526.0 kg/hm2,而育成品種推廣占比只有40.9%,因而造成該地區(qū)平均產(chǎn)量較低,低于廣西大豆平均單產(chǎn)。
提高大豆單產(chǎn)是我國大豆發(fā)展的主攻目標[9],由于熱帶亞熱帶地區(qū)晝夜溫差小,生長和種子灌漿所需的干物質(zhì)減少[10],導致該地區(qū)大豆產(chǎn)量下降。通過了解本地區(qū)大豆產(chǎn)量及限制產(chǎn)量主要因素,為本地區(qū)大豆增產(chǎn)增效提供有效的科學技術(shù)途徑。從逐步回歸結(jié)果來看,決定環(huán)江毛南族自治縣夏大豆種植產(chǎn)量的關(guān)鍵因素是單株粒數(shù),但變異系數(shù)大,說明環(huán)江毛南族自治縣夏大豆產(chǎn)量潛力較大,其次是種植密度,最后是百粒重,變異系數(shù)小。
因此,為提高環(huán)江毛南族自治縣夏大豆單產(chǎn)水平,一是加大新品種推廣力度,加快替代農(nóng)家種,以提高整體產(chǎn)量水平;二是通過改善群體透光狀況,增加中下部結(jié)莢數(shù)量,在開花至結(jié)莢時期通過化學防治減少落花落莢,增加單株粒數(shù);三是通過春玉米秸稈覆蓋,提高保水能力和土壤水分,提高出苗率和均勻度,提高單株粒數(shù)。